辊式矫直机矫直辊的弯辊模型

热矫直机矫直辊的使用分析与改进吕石君【摘要】通过对热矫直机矫直辊及支撑辊进行改造,增设吹扫装置,提高矫直辊的使用周期及矫直辊的表面质量,从而提高矫直钢板表面质量和矫直效率.【期刊名称】《中国重型装备》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】2页(P13-14)【关键词】热矫直机;矫直辊;改造【作者】吕石君【作者单位】莱钢集团设备检修中心,山东271104【正文语种】中文【中图分类】TG333.2+3热矫直机主要应用于中(宽)厚板生产线，矫直辊数量通常为九辊或者十一辊，按照上四下五或者上五下六的方式装在上下辊盒内，主要是对热轧后的钢板进行矫直处理，通过压下装置和提升装置调整辊缝，对钢板表面进行压力矫直，达到规定的平整度。

经热矫直工序后热轧钢板上表面通常会产生压痕缺陷，从压痕的形貌特征分析，缺陷是由热矫直机矫直辊辊面缺陷所致，磨损部位与钢板表面的氧化铁皮粘连后，加速了矫直辊的磨损，也降低了矫直辊的使用寿命。

通过提高矫直辊及辊盒的装配质量，对矫直辊材质和尺寸进行改造，提高矫直辊使用寿命。

1.1 热矫直辊使用周期热矫直机矫直辊理论使用寿命在10万t左右，根据使用情况和设备所处工况环境的不同，矫直辊寿命会有所降低。

1.2 热矫直辊的日常维护(1)热矫直辊的修磨要求。

热矫直辊表面粗糙度降低后，将严重影响矫直辊的使用，通过专业磨床修磨，达到表面粗糙度Ra 0.4 μm以上，同时将在使用过程中出现的热裂纹彻底消除，避免因热裂纹处理不彻底造成辊面粗糙度下降。

(2)加强点检，及时修磨矫直辊辊面。

充分利用好工艺停机时间和其它设备停机时间，对矫直辊表面进行检查，如发现有异物粘附，及时进行清除，如辊面有轻微压痕，及时使用专用工具进行打磨，避免压痕加深。

(3)提高辊盒装配质量。

矫直辊安装在辊盒内，矫直辊与支承辊之间的平行度、矫直辊与矫直辊之间的平行度、矫直辊与辊盒框架之间的安装精度等安装参数均会对矫直辊的使用产生很大的影响。

［摘要］根据济钢4300mm 矫直机的使用情况，描述矫直机的矫直原理，主要分析液压HGC 系统、弯辊系统、传动系统的控制原理和功能，自动化一级和二级之间的数据交换。

［关键词］矫直机；自动化；一级系统；二级系统矫直机控制原理的分析与应用韩妍妍（济南钢铁股份有限公司，山东济南250100）随着中厚板市场压力的增大，钢板的表面和外观，成为各生产线最直观的竞争力。

高质量的钢板应具备优良的性能，平直的板型，光洁的表面，高精度的尺寸。

进而高性能的矫直机在中厚板的生产过程中起到了不可或缺的作用。

济钢4300产线，配备4台矫直机，预矫1台，在精轧机机后MULPIC 前，保证水冷之前钢板平直，防止钢板翘头翘尾或边浪造成的钢板冷却不均匀。

热矫直1台，在MULPUC 出口冷床入口，矫直热态钢板。

冷矫1台，在精整区，根据生产需要可设为离线和在线两种状态。

热处理矫1台，矫直热处理后的钢板。

1矫直机的矫直原理钢板轧制时，由于轧件温度不均匀，延伸偏差，冷却和输送等原因，不可避免地造成轧后钢板出现浪型或瓢曲。

为了确保成品钢板平直符合产品标准规定，轧后钢板必须进行矫直。

轧件在矫直机中经过交错排列的矫直辊多次反复弯曲，使原有曲率的不均匀度逐渐减小，矫直工艺原理就是通过辊间的可逆弯曲将产品拉伸，确定拉伸程度的主要标准叫“塑性变形率”，定义被拉伸至屈服强度以上的相对钢板厚度。

矫直工艺的目的就是将钢板拉伸，使所有纤维达到相同长度。

图１矫直过程应力分布情况在矫直过程中钢板中间部分为弹性变形区，两侧为塑性变形区，设钢板厚度为T ，弹性变形区厚度为Te ，则热矫直钢板塑性变形比率为：PR=塑性变形率=（T-Te ）/T=1-[2.σ0/（Rplate.T.E ）]热矫直工艺常用塑性变形率范围是60%~70%。

矫直机设置要让矫直机第三辊塑性变形率最大，然后均匀减小，让残余应力在矫直机出口降到最低水平。

2矫直机的控制思想和实现过程矫直机的自动化部分分为：一级系统（L1）和二级系统（L2）。

热矫直机技术操作规程沙景宽厚板厂热轧工段一、设备简介热矫直机采用了目前世界上现代化的全液压9辊式热矫直机，冷矫直机为四重11辊全液压可逆式型式，矫直机主要特点是高刚度、由4个主压下液压缸构成的全液压调节及先进的自动化系统。

液压辊缝自动调节系统在矫直过程中响应时间快，对于矫直全过程进行位置调节。

矫直机压力框架为对半剖分结构，可以对上矫直辊组进行弯辊调节补偿上框架变形并纠正钢板的浪形。

利用模型进行预设定实现矫直过程的全面自动控制。

上矫直辊组由液压过载保护可以快速打开。

入/出口的下矫直辊可以单独进行升降调节。

同时还设有氧化铁皮收集和除尘装置。

二、技术参数及结构特点1、主要技术参数型式：四重9辊全液压可逆式热矫直机钢板规格：厚度5～100mm宽度∶ Max.4900mm长度∶ Max.52000mm钢板屈服强度∶ 150N/mm2～1000N/mm2钢板温度： 450～1000︒C矫直力： 35000～40000kN矫直机工作辊：数量9根（上4下5）工作辊尺寸：Φ360/350×5100mm工作辊辊距： 380mm工作辊材质：合金锻钢辊，表面硬化处理工作辊辊面硬度： HRC54矫直机支撑辊：数量62个（上32下30）支撑辊尺寸：Φ360×390～1000mm支撑辊辊距： 380mm支撑辊材质：合金锻钢辊，表面硬化处理支撑辊辊面硬度： HRC46矫直机开口度：MAX300mm主电动机：2×AC850kW×0/750/1500r/min矫直速度：0/60/120m/min辊缝控制：液压压下（AGC），4个液压缸液压缸尺寸680×330mm液压缸压力Max. 25～27.5MPa矫直辊辊盒：2个（上1下1），焊接结构钢预紧杆和螺栓：4个，调质结构钢分离式压力框架：2部分，焊接结构钢弯辊缸1－250/170×700mm拉回缸2－100/50×50mm平衡缸4－280/190×680mm辊盒夹紧缸 8－170×50mm连杆旋转缸 4－40/28×170mm惰辊：2个 400×5100mm的惰辊（入口、出口各1）换辊装置：下辊盒可单独更换或上下辊盒同时更换主框架： 2部分，焊接结构钢矫直辊及上压力框架：内部水冷2、设备组成及其结构型式1）、矫直机矫直的目的：对钢板进行轧后矫直，提高钢板平直度。

薄板、带钢的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志。

薄钢板除了供汽车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外，还与日常生活有直接关系，如家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要薄钢板。

因而在一些工业发达的国家中，薄钢板占钢材的比例逐年增加，在薄板、带钢中，冷轧产品占很大部分。

20辊轧机为单机可逆式轧机，轧制操作为：每一张钢板在轧机上往返轧制，直到轧制成最终的成品尺寸，然后再进行第二张钢板的轧制。

这种操作方法虽然压下调整操作频繁，但产品表面不易划伤，故实际生产中应用较多，特别是轧制单重和尺寸较大的钢板。

20辊轧机图一般生产流程：经酸洗的基板（原料）经过拆捆、开卷、穿带，然后加速到正常速度工作，然后根据原料厚度及轧制成品厚度，制定冷轧带钢的压下制度:1、确定轧程数和确定总变形量在轧程间的分配比例2、确定一个轧程各个道次（机架）的变形量的分配。

在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程。

工艺参数：现在的20辊，一般采用轧制6道次，其中第一道及第六道次的轧制量约为28%，中间4个道次的轧制量为33%,其中张力的选择是根据钢板的厚度及宽度决定，一般依据为：钢板越宽，张力越大；厚度越厚，张力越大。

张力制度，张力在冷轧生产中不仅可以降低轧制压力，防止带钢跑偏，补偿沿宽度方向轧件的不均匀变形，并且还起着传递能量，传递影响，使各机架之间相互连接的作用。

轧制时先采用低速度穿带（1~3m/s），待通过各机架并由张力卷取机卷上之后，同步加速到轧制速度，进入稳定轧制阶段。

在焊缝进入轧机之前，为避免损伤辊面和断带，一般要降速至稳定轧制速度的40%~70%。

焊缝过后又自动升至稳定轧速。

在一卷带钢轧制即将完成之前，应及时减速至甩尾速度，以通过尾部。

冷连轧的最高速度限制，主要是由轧制工艺润滑和冷却能否保证带钢表面质量和板型。

下面是生产过程中的一些数据：板带材的高精度主要是指厚度（纵向和横向）的精确度。

既然板带是由轧辊辊缝中轧出的，辊缝的大小和形状决定了板带纵向和横向厚度的变化（后者又影响到板形），那么要提高产品的厚度精度，就必须研究轧辊辊缝大小和形状变化的规律。

弯管辊形矫正辊调角的研究鞍山钢铁学院　宋　华摘要　通过对弯管辊形矫正辊调角的研究,给出了用基准矫正辊矫正不同半径钢管时的调角规律、辊子半径偏差及矫正后的残余曲率等,为矫正机的调整提供了理论基础。

叙词　钢管矫正机　辊形　调角　优化Abstract　In the paper,the au tho r m akes a study of the adju sting angle w h ich en2 su res straigh ten ing quality,by w h ich the ru les of the adju sting angle,deviati on of ro ller radiu s and residual cu rvatu re of vari ou s radiu s tube are p resen ted.A ll th is p rovide theo2 retial basis fo r the adju sting of straigh tener.D escr iptors　straigh tener fo r p i p e,ro ll p rofile,adju sting angles,op ti m izati on 斜辊钢管矫正机的矫正辊,无论是直管辊形矫正辊,还是弯管辊形矫正辊,都是按某一基准钢管半径和基准倾角设计的。

当用基准矫正辊矫正非基准半径钢管时,就出现了正确调角问题。

如对于二辊斜辊矫正机和22222型斜辊矫正机的中间对辊来说,在实际矫正过程中与之相接触的并不是理想的平直钢管,而是呈弹塑性弯曲状态的弯管,这种管与辊的接触必须以弯管为基准钢管来设计弯管辊形矫正辊。

实验证明,这种矫正辊矫正效果很好[1]。

1　基准弯管辊形矫正辊的设计111　管轴相对反弯曲线曲率的计算以22222型<168斜辊钢管矫正机的中间对辊中的上辊作为研究对象(下辊研究方法与上辊类似),该矫正机矫正范围为<50～<168,调角为28°～35°,对于<168的钢管,若调角为35°,则钢管旋转一圈前进的导程为S=2ΠR tgΑ=369mm。

辊式矫直机的调试方法
辊式矫直机的调试方法通常包括以下几个步骤：
1.检查设备：首先，检查辊式矫直机的所有零部件是否齐全，并确保其安装正确。

检查电源、油路等是否连接正常，以及控制系统是否正常工作。

2.调整辊位：调整辊位是辊式矫直机调试的关键步骤之一。

根据工件的尺寸和形状，合理安排辊位的间距和角度。

辊位的调整应保证工件能够均匀受力，从而达到矫直的效果。

3.调整辊压力：根据工件的材料和形状，调整辊压力。

辊压力的大小与工件的尺寸、材料以及矫直要求有关。

太小的压力可能无法达到矫直效果，而过大的压力则可能导致工件损坏。

4.调整输送速度：辊式矫直机的输送速度也是需要调试的参数之一。

根据工件的尺寸和材料，调整输送速度，以确保工件在辊子之间的停留时间足够长，从而达到矫直的效果。

5.观察矫直效果：在调试过程中，观察工件的矫直效果，如果不符合要求，可以适当调整辊位、辊压力或输送速度，直到达到预期目标。

6.调试控制系统：辊式矫直机通常配备了一个控制系统，用于调节辊位、辊压力、
输送速度等参数。

在调试过程中，需要确保控制系统正常工作，能够准确控制各项参数。

总之，辊式矫直机的调试方法主要包括检查设备、调整辊位和辊压力、调整输送速度、观察矫直效果以及调试控制系统等步骤。

通过逐步调试，确保设备正常工作，达到预期的矫直效果。

1、矫直理论介绍轧件的矫直就是使轧件承受某种方式的和一定大小的外力作用，产生一定的弹塑性变形，当上述外力去除后，在内力作用下又产生弹性恢复变形，直到内力达到新的平衡，得到所要求的形状。

矫直过程实质就是弹塑性变形过程。

2、矫直技术的发展近几年来，由于控轧控冷工艺的积极采纳，用户自动化加工对钢板平直度提出更加严格的要求，国内外许多中厚板厂现有矫直机设备已满足不了要求，能力偏小，结构薄弱，亟需更新改造。

至今，中厚板热矫直工艺仍然保持着辊式矫直机这一基本型式，但是，矫直机结构却发生很大的变化，并出现几种新机型，自动化程度也有了明显的提高。

中厚板矫直机分为热矫直机、冷矫直机、热处理矫直机及压平机等四种。

热矫直机装在轧机后面，将轧成后热钢板经空冷、或快冷、或淋水降温后进行矫直，矫直板温一般在600℃以上，750℃以下，而快冷后可达450℃。

矫直后板温过高时，冷却中仍会产生瓢曲变形现象。

过低的话，矫直力明显地增大。

热矫直机距轧机一般达70~80m 以上，中间设置有淋水装置，以调节板温。

型式采用四重辊式，辊数为7～15个，一般用9～l1个，太多时使矫直机太庞大。

二重式的横向刚度太差，早已不采用。

钢板矫直时串过矫直辊之间经多次反复进行弯曲变形，以消除瓢曲，同时要达到钢板残余应力非常小，内外分布均匀的目标。

一台完整的中厚板辊式矫直机应由机架，上下横梁，上下矫直辊装置，上下支撑辊装置、引料辊装置、压下机构、弯辊装置、倾斜机构、换辊装置、检测系统、安全装置、除铁皮与冷却系统，传动装置、电动机及走台等所组成。

冷矫直机用于热矫未矫平直或热矫后产生不平直的个别钢板。

在冷状态下进行矫直，矫直力比热矫直大。

型式与热矫直机基本相同，但辊数比热矫少2根以上。

布置一般在剪切线或热处理线后面，不会直接影响到轧机生产，矫速比热矫低，一般为2O～60m／min，最低达10m／min，最高达90m／min。

冷矫钢板最大厚度为3O～40mm，在热处理线上有达到50mm，太厚时，辊式矫直机冷矫已有困难，只好求助于压平机。

辊式板材矫直机的力能参数的确定摘要：从矫直原理入手，研究了矫直时金属变形理论，给出了板带材矫直机力能参数的确定方法。

关键词：矫直机；矫直理论；力能参数Research On the Power Parameter of Strip StraightenerThe Northwest Machine Factory XU Hong-jieAbstract: From the straightening principle for strip, this paper studies the theory of metal deformation and puts forwards amethod for selecting the power parameter of strip straightener. Key words: Straightener, Straightener theory, Power Parameter一.序言随着国民经济健康快速发展，各种金属板带材在各个行业获得了广泛的应用。

这些材料在轧制、锻造、挤压、拉拔、运输、冷却及各种加工过程中，常常因为外力作用，温度变化，或内力消长而发生弯曲或扭曲变形。

为了消除这些缺陷，必须用矫直机加以矫直。

我厂研制开发了适用于板带材矫直的辊式系列矫直设备。

下面以我厂研制开发的某型十七辊板材矫直机为例对它的矫直原理、主要结构、力能参数的确定等作一简要介绍。

二.技术规格a)适用材质：屈服强度σs≤260Mp的钢板或有色金属板材b)矫平板材厚度：0.3～2mmc)矫平板材最大宽度：1000mmd)矫平板材最小长度：100mme)矫平辊每分钟转速：68rpm,100rpmf)矫平板材移动速度：10m/min,14m/ming)矫平辊数n：17辊（上排8辊，下排9辊）h)矫平辊直径D：φ45mmi)矫平辊节距t：48mmj)支撑辊排数：上下各2排k)支撑辊直径：φ47mml)电机功率：主电机20KW 970rpm升降电机0.75KW 1500rpm13. 外形尺寸：3060mm×1900mm×1760mm三.工作原理金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别，在弹复后残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。

四辊轧机的弯辊原理
四辊轧机是一种常用的轧制设备，主要用于轧制金属板材和管材。

其中，弯辊是四辊轧机的重要组成部分，其原理如下：
1. 固定辊和弹性变形。

在四辊轧机中，上、下两辊是固定的，而中间的两个辊是可以水平移动的。

当金属材料通过四辊轧机时，中间的两个辊会移动，并对金属材料施加一定的压力，使金属材料发生弹性变形。

2. 弯辊变形。

在金属材料通过四辊轧机时，两个弹性辊会施加一定的压力，并使金属材料产生变形。

弯辊的作用是通过压力和摩擦力，将金属材料逐渐进行塑性变形，使其变成所需的形状和尺寸。

3. 逐步调整辊距。

在四辊轧机中，弯辊的压力和位置会逐步调整，以满足不同金属材料和轧制要求。

通过调整辊距和压力，可以控制金属材料的塑性变形和最终的形状尺寸。

综上所述，四辊轧机的弯辊原理是通过施加一定的压力和摩擦力，使金属材料发生塑性变形，达到所需的形状和尺寸。

通过逐步调整辊距和压力，可以实现精确的轧制工艺。

带钢热平整机组五辊矫直机的设计带钢热平整机组中，在平整机入口侧、开卷机后，设有五辊矫直机用于带钢直头并辅助改善带钢板型。

文章介绍了带钢热平整机组中五辊矫直机的结构组成及主要参数计算。

标签：五辊矫直机；热平整机组；设计1 概述根据平行辊矫直理论中大变形矫直法，三次反弯就可以收到矫直效果。

根据这个理论，最少辊数为五辊的矫直机就可以满足矫直要求。

带钢热平整机组将热轧钢卷作为原料，通过精整工序改善热轧带钢板型质量。

在带钢热平整机组头部，即开卷机后与平整机前，设置一台平行辊五辊矫直机，用于辅助平整机改善热轧带钢板型。

五辊矫直机具有结构简单，使用灵活，但精度较差的特点。

在开卷时，五辊矫直机能有效的改善带钢头部状况，便于穿带；正常平整轧制时，适当调节矫直辊压下量可以配合平整机改善板型并有效控制入口张力；停机时，五辊矫直机可以有效夹紧带钢，维持机组张力。

2 五辊矫直机的结构特点五辊矫直机主要由以下几部分组成：辊系、上辊升降系统、压下量调整系统、机架、传动系统、换辊装置、辅助辊等。

其结构有以下特点。

2.1 辊系一般五辊矫直机采用上二下三的辊系布置，两根上矫直辊可升降而三根下矫直辊为固定位置。

全部五根矫直辊都带驱动。

考虑到带钢热平整机组产品厚度较大，容易跑偏，矫直辊均采用凸辊形势设计，并保证下辊始终在线。

五辊矫直机不设置弯辊机构，上辊轴承座上均设计同步机构保证辊系升降同步。

2.2 上辊升降系统上辊升降系统由液压缸驱动两根上辊分别独立升降，以满足不同压下量调节要求和生产操作需要。

同时设计锁紧机构，保证压下位置稳定。

压下量调整系统：压下量调整系统由齿轮电机驱动蜗轮蜗杆装置以调节上辊挡块位置并锁死，并设有编码器或位置传感器以保证挡块位置精确可控。

上辊压下时实际压靠在挡块上停止，从而满足压下量控制要求。

压下量调整一般在离线空载情况下调整，对于要求在线调节压下量的，需选用大功率电机以满足要求。

2.3 传动系统五辊矫直机的五根矫直辊采用统一速度传动。

十一辊矫直机工作原理一、矫直原理十一辊矫直机是一种矫直设备，主要用于矫直各种金属材料，如钢铁、铜、铝等。

其主要工作原理是利用多组辊子对材料进行反复弯曲和矫直，以消除材料的弯曲变形，提高材料的平整度和直线度。

在矫直过程中，材料通过一系列的矫直辊子，每组辊子都由单独的电机驱动，可以独立调整转速和压力。

通过调整辊子的转速和压力，可以实现对材料的矫直效果。

具体来说，矫直辊子按照一定的排列方式进行设置，当材料通过辊子时，受到弯曲力作用而发生弯曲变形。

在连续经过多个辊子后，材料的弯曲变形逐渐减小，最后达到要求的平整度和直线度。

二、辊间压力调整为了获得更好的矫直效果，矫直机的辊间压力需要进行调整。

辊间压力是指矫直辊子之间的压力，它直接影响到矫直效果和材料的表面质量。

通过调整辊间压力，可以改变材料在矫直过程中的受力状态，从而更好地控制材料的弯曲变形。

在十一辊矫直机中，辊间压力的调整通常是通过液压系统或弹簧系统来实现的。

液压系统可以通过调节液压油的流量和压力来调整辊间压力；而弹簧系统则是通过调整弹簧的压缩量来改变辊间压力。

在实际操作中，可以根据材料的性质、厚度和矫直要求来选择合适的辊间压力。

三、矫直辊转速调整除了辊间压力外，矫直辊的转速也是影响矫直效果的重要因素之一。

在十一辊矫直机中，每个矫直辊都可以独立调整转速，这使得矫直机具有更大的灵活性和适应性。

调整矫直辊的转速可以改变材料在矫直过程中的受力状态和弯曲程度。

较快的辊子速度可以使材料受到更大的弯曲力，从而增加材料的弯曲变形；而较慢的辊子速度则可以减小材料的弯曲变形。

因此，在实际操作中，可以根据材料的性质、厚度和矫直要求来选择合适的辊子转速。

四、弯曲变形在十一辊矫直机中，材料的弯曲变形是矫直过程中的重要现象之一。

材料的弯曲变形是由于受到矫直辊子的弯曲力作用而产生的。

这种弯曲变形在经过多个矫直辊后逐渐减小，最终达到要求的平整度和直线度。

弯曲变形的大小取决于多种因素，如材料的性质、厚度、温度以及矫直辊的转速和压力等。